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Aus Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen bestehendes Bodenverbesserungsmittel
Zur Verbesserung von Sandböden genügt es nicht, diese nur mit Humusstoffen und anderen
Pflanzennährstoffen zu versorgen, sondern es müssen die ihnen fehlenden, durch die
Atmosphärilien nicht zerlegbaren, erst durch die Wurzelsäuren aufschließbaren Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen
zugefügt werden, wie sie in Lehmböden bereits von Natur aus vorhanden und/oder durch
Kalkung gebildet werden können, wenn die tonigen Bestandteile und Humussubstanzen
vorhanden sind.
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Die im tonigen Boden vorhandenen Tonkolloide (Aluminiumhydrosilikate)
entstehen durch die Zersetzung bzw. Verwitterung anorganischer Mineralien. Die Humuskolloide
entstehen durch die Zersetzung organischer Substanzen. Dieser Vorgang führt beim
Humus über den Nährhumus zum Dauerhumus, zu dessen Entstehung es vor allem auch
des Kalkes bedarf. Aus dem Nährhumus, welcher den Mikroorganismen zur Nahrung dient,
bildet sich mit anderen Rotteprodukten der Rohhumus. Bei Kalkmangel entstehen nur
Vorstufen der Humusbildung. Erst bei Vorhandensein von Kalk können die Bodenorganismen
die stickstoffreichen Humussäuren bilden, aus denen schließlich die Humate entstehen.
Die Calciumhumate bilden endlich, gemeinsam mit den kalkgesättigten Tonmineralien,
die sogenannten Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen. Sie sind befähigt, Wasser und
Nährstoffe festzuhalten. Eine Zuführung von Humus, Kalk und den anderen Pflanzennährstoffen
genügt also nicht, es muß den tonarmen Sandböden u. dgl. noch Ton zugeführt werden,
wenn ein voller Erfolg gewährleistet sein soll.
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Bekannt ist, daß Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen geschaffen werden
müssen. Diese wurden bisher durch Heranziehung von Huminstoffen verschiederner Art
als Trägerstoffe gebildet. Zu dieser Basis wurden wahlweise Kalk, Tonarten, Pflanzennährsalze
und Spurenelemente mechanisch beigemengt. Diese Verfahren ergeben wohl mechanische
Humus-Kalk-Ton-Gemenge, aber keine in sich gebundenen Komplexverbindungen. Diese
Gemenge sind gegen Entmischungen durch den Einfluß der Atmosphärilien nicht beständig,
werden daher im Boden bald zerstört und damit nur zum Teil ausgenutzt. Eine Dauerwirkung
liegt daher nicht vor.
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Es wurde festgestellt, daß die Verwendung von Bentonit als Ton in
den Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen nicht nur mechanisch vermengte, sondern darüber
hinaus chemisch oder/und chemosorptiv in sich gebundene Komplexverbindungen liefert.
In Versuchsreihen wurden zur Schaffung einer klaren Übersicht modellmäßige Mischungen
von Sand mit Kaolinitton einerseits und mit Bentonit bestimmter Eigenschaften andererseits
hergestellt. Mit diesen Mischungen wurden folgende Ergebnisse erzielt: I. Wasserbindevermögen
1. Die Filtrationsgeschwindigkeit verringerte sich bei Verwendung von 10% Bentonit
gegenüber Kaolinitton auf weniger als ein Achtel.
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2. Die wasserhaltende Kraft (Wasserkapazität) verbesserte sich bei
einem Zusatz von 10% Bentonit gegenüber Kaolinitton um 65%.
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1I. Kalibindungsvermögen Bei gleichartiger Vorbehandlung mit KCl-Lösung
und anschließendem 15maligen Auswaschen mit Wasser zeigte das Gemenge Sand mit 6%
Bentonit einen Restkaligehalt von 10% gegenüber der analogen Sand-Kaolinittonmischung
von 0,04% K20, also von nur 4% des Bentonitwertes. III. Phosphatbindevermögen Die
analogen Versuche mit Na2HP04 Lösung ergaben einen Rest-P,0"-Gehalt in der Bentonitmischung
von 0,4% und in der Kaolinitmischung von nur 0,05%.
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IV. Kupferbindung als Beispiel für Spurenelemente. Bei Vorbehandlung
mit l%iger CU S 04 Lösung und anschließendem 50maligen Auswaschen konnte in der
Mischung Sand plus Kaolinitton keine Spur mehr von Restkupfer gefunden werden, während
die entsprechende Bentonitmischung noch 0,09% Cu0 aufwies.
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Die vorerwähnten Kalk-Bentonit-Humuskomplex-Verbindungen sind gegenüber
den Einflüssen des Bodens und der Atmosphäre stabil und werden erst durch die von
den Pflanzenwurzeln ausgeschiedenen
Säuren zerlegt. Damit kommt
es zu einer vollständigen Nutzung der Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen durch die
Pflanze. Versuche haben ergeben, daß dieser Effekt in besonderem Maße dann eintritt,
wenn erfindungsgemäß ein Bentonit mit folgenden Eigenschaften Verwendung findet:
a) Duellfähigkeit nicht unter 250 Enslin; b) Ionenaustauschvermögen nicht unter
70 mÄ je 100 g Bentonit; c) Adsorptionsvermögen nicht unter 300 mg Methylenblauadsorption;
d) Benzidinreaktion innerhalb von 1 Minute positiv (Blaufärbung).
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Diese Eigenschaften werden erfahrungsgemäß dann erreicht, wenn mindestens
ein Teil der austauschfähig gebundenen Basen durch Na gebildet wird. Erfindungsgemäß
können gemischte Ca-Na-Bentonite verwendet werden, die entweder in natürlicher Form
oder durch chemische Aktivierung gewonnen werden.
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Bentonite, wie oben näher charakterisiert, weisen ungesättigte Restvalenzen
auf, die für eine chemische und/oder chemosorptive Bindung vorzüglich geeignet sind.
Diese Wirkung tritt besonders im Zustand interkristalliner Quellung hervor. Bei
Zufügung von Kalk, Humus, Pflanzennährsalzen und Spurenelementen in geeigneter Weise
mit oder ohne Zufügung von Wasser (z. B. in einem Zwangsmischer) tritt Komplexbildung
in der oben geschilderten Weise auf. Ausführungsbeispiele 1. In einem Zwangsmischer
werden Phosphat, Kalisalz und Nitrat trocken vorgemischt. Zu dieser Mischung fügt
man 10 bis 20% Bentonit mit den oben angeführten Eigenschaften im gequollenen Zustand
zu. Der Quellungszustand soll so bemessen sein, daß eine Duellwassermenge verwendet
wird, welche dem Enslinwert entspricht, also noch gebunden ist. Die Einmischung
dieses gequollenen Bentonites erfolgt bis zur vollkommenen Homogenisierung der Masse,
so daß die chemischen und chemosorptiven Reaktionen zwischen Bentonit und Düngesalzen
vollständig vor sich gehen können. In diese Mischung wird weiter Huminstoff und
kohlensaurer Kalk eingemischt. Die durch die Nährsalze (Kationenbindung) nicht blokkierten
Restvalenzen des Bentonites führen zu anionischen Komplexverbindungen mit den Huminstoffen.
Nach endgültiger Homogenisierung wird die Masse getrocknet und auf Bedarfseinheit
gemahlen. Ein Zusatz von Spurenelementen erfolgt zweckmäßigerweise in gelöster Form,
dergestalt, daß sie im Quellwasser des Bentonites zur Auflösung gebracht werden.
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Als Phosphate können z. B. Thomasphosphat oder Dinatriumphosphat,
als Kalisalze z. B. Kaliumchlorid oder schwefelsaures Kali oder 52%iges Kalidüngesalz,
als Nitrate z. B. Natronsalpeter, als Huminstoffe z. B. Collex oder Torf verwendet
werden. Zur Vereinfachung kann man natürlich auch Mischdünger, wie z. B. Kampka,
verwenden. Handelt es sich um kalkhaltige Stoffe, wie z. B. Thomasphosphat, so kann
die nachträgliche Kalkgabe wegfallen. Die notwendigen Mengen richten sich danach,
welchen Nährstoffgehalt das Endprodukt haben soll. Man kann z. B. mischen: 2511/o
Thomasmehl, 25% N atronsalpeter, 2011/o Kalidüngesalz (52%ig), 20% Bentonit und
10% Collex; oder 70% Kamka (Pulverform) mit 20% Bentonit und 10% Collex. Analog
den Versuchsreihen kann aber auch ein besonders bedürftiger Boden mit Bentonit vorbehandelt
werden.
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2. Analog 1; es werden nur 5 % Bentonit durch 5 % Vermiculit ersetzt
oder auch zusätzlich hinzugegeben. Dieses Komplexdüngemittel kommt für alle Kulturpflanzen
auf Sandböden in Frage. Da ja dadurch der Sandboden in Richtung des Lehmbodens verbessert
wird und dessen Eigenschaften erhält, wird darüber hinaus die Möglichkeit des Anbaues
auch solcher Pflanzen, die auf reinem Sandboden nicht wachsen, erreicht, wie z.
B. Weizen, Zuckerrüben, Raps, Ackerbohnen usw. Auch zu Forstkulturen jeder Art auf
Sandböden kann das Komplexdüngemittel gemäß der Erfindung mit guten Erfolgen angewendet
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Bentonit als Bodenverbesserungsmittel.
Erfindungsgemäß ist Bentonit an Stelle von Ton und in Verbindung mit Kalk, Humus
und den Pflanzennährsalzen einschließlich der Spurenelemente, besonders dazu geeignet,
die in Sandböden fehlenden Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen zu schaffen. Damit
wird die sonst für die Sandböden so charakteristische Auswaschung der Pflanzennährstoffe
vermieden und die Wasserkapazität so erhöht, daß tonarme Sandböden u. dgl. in Richtung
des Lehmbodens verbessert werden und dessen Eigenschaften erhalten ohne die Nachteile
der Wasserdurchlässigkeit anzunehmen. Bei der Verwendung von Bentonit als Ton wurde
festgestellt, daß dieser Kalk-Ton-Humuskomplex-Verbindungen liefert, die nicht nur
mechanisch vermengte, sondern darüber hinaus chemisch oder/und chemosorptiv in sich
gebundene Komplexe darstellen. Diese Wirkung wird noch erhöht, wenn der Bentonit
mit etwas Vermiculit vermengt wird.